污水處理設計計算

1、 .wd. .wd. .wd.第三章 污水處理廠工藝設計及計算第一節(jié) 格柵。1.1 設計說明 柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.61.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應注意設計過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。1.2 設計流量：a.日平均流量Qd=45000m3/d1875m3/h=0.52m3/s=520L/sKz取1.4b. 最大日流量Qmax=KzQd=1.41875m3/h

2、=2625m3/h=0.73m3/s1.3 設計參數(shù)：柵條凈間隙為b=25.0mm 柵前流速1=0.7m/s過柵流速0.6m/s 柵前局部長度：0.5m格柵傾角=60 單位柵渣量：1=0.05m3柵渣/103m3污水1.4 設計計算：1.4.1 確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得：所以柵前槽寬約0.66m。柵前水深h0.33m1.4.2 格柵計算說明： Qmax最大設計流量，m3/s； 格柵傾角，度；h柵前水深，m； 污水的過柵流速，m/s。柵條間隙數(shù)n為=柵槽有效寬度設計采用10圓鋼為柵條，即S=0.01m。=1.04(m)通過格柵的水頭損失h2h0計算水頭損失； g重力加速度；K格柵受

3、污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于圓形斷面，所以：柵后槽總高度HH=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) h1柵前渠超高，一般取0.3m柵槽總長度L0.3+0.330.63L1進水渠長，m； L2柵槽與出水渠連接處漸窄局部長度，m；B1進水渠寬，； 1進水漸寬局部的展開角，一般取20。圖一 格柵簡圖1.4.3柵渣量計算對于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對于城市污水，每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為=0.4m3/d攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機械清渣。二、沉砂池采用平

4、流式沉砂池設計參數(shù)設計流量：Q=301L/s按2010年算，設計1組，分為2格設計流速：v=0.25m/s水力停留時間：t=30s設計計算1沉砂池長度：L=vt=0.2530=7.5m2水流斷面積：A=Q/v=0.301/0.25=1.204m23池總寬度：設計n=2格，每格寬取b=1.2m0.6m，池總寬B=2b=2.4m4有效水深：h2=A/B=1.204/2.4=0.5m 介于0.251m之間5貯泥區(qū)所需容積：設計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，那么每個沉砂斗容積每格沉砂池設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數(shù)1.56沉砂斗

5、各局部尺寸及容積：設計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60，斗高hd=0.5m，那么沉砂斗上口寬：沉砂斗容積： 略大于V1=0.26m3，符合要求7沉砂池高度：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為 那么沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2 =0.5+0.062.65=0.659m 池總高度H ：設超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m8進水漸寬局部長度:9出水漸窄局部長度:L3=L1=1.43m10校核最小流量時的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s那么vmin=Q平均日/A=0.200

6、7/1.204=0.170.15m/s，符合要求11計算草圖如下：第三節(jié) 沉淀池3.1 采用中心進水輻流式沉淀池：圖四 沉淀池簡圖3.2 設計參數(shù)：沉淀池個數(shù)n=2；水力外表負荷q=1m3/(m2h)；出水堰負荷1.7L/sm(146.88m3/md)；沉淀時間T=2h；污泥斗下半徑r2=1m，上半徑r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2%3.2.1 設計計算：3.2.1.1 池外表積3.2.1.2 單池面積 取5303.2.1.3 池直徑 取530m3.2.1.4 沉淀局部有效水深(h2)混合液在別離區(qū)泥水別離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個過程，別離區(qū)的沉淀過程會受進水的紊流影響，取3.2.1.

7、5 沉淀池局部有效容積3.2.1.6 沉淀池坡底落差 取池底坡度i=0.053.2.1.7 沉淀池周邊有效水深3.2.1.8 污泥斗容積池底可儲存污泥的體積為：3.2.1.9 沉淀池總高度H=0.47+4+1.73=6.2m3.3 進水系統(tǒng)計算3.3.1 單池設計流量521m3/h0.145m3/s進水管設計流量：0.145(1+R)=0.1451.5=0.218m3/s管徑D1=500mm，3.3.2 進水豎井進水井徑采用1.2m，出水口尺寸0.301.2m2，共6個沿井壁均勻分布出水口流速3.3.3 紊流筒計算 圖六 進水豎井示意圖筒中流速 紊流筒過流面積 紊流筒直徑 3.4 出水局部設計

8、3.4.1 環(huán)形集水槽內(nèi)流量=0.145 m3/s3.4.2 環(huán)形集水槽設計采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計算。設槽中流速v=0.5m/s設計環(huán)形槽內(nèi)水深為0.4m，集水槽總高度為0.4+0.4超高=0.8m，采用90三角堰。3.4.3 出水溢流堰的設計采用出水三角堰903.4.3.1 堰上水頭即三角口底部至上游水面的高度 H1=0.04m3.4.3.2每個三角堰的流量q13.4.3.3三角堰個數(shù)n13.4.3.4三角堰中心距圖七 溢流堰簡圖六、氧化溝1.設計參數(shù)擬用卡羅塞Carrousel氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放標準。氧化溝按2010

9、年設計分2座，按最大日平均時流量設計，每座氧化溝設計流量為Q1=10000m3/d=115.8L/s?？偽勰帻g：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 那么MLSS=2700曝氣池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3N復原0.9 0.98其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1脫氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSSdK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余堿度100mg/L(保持PH7.2):所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/m

10、gNO3-N復原硝化安全系數(shù)：2.5脫硝溫度修正系數(shù)：1.082.設計計算1堿度平衡計算：1設計的出水為20 mg/L，那么出水中溶解性20-0.7201.421e-0.235=6.4 mg/L2采用污泥齡20d，那么日產(chǎn)泥量為： kg/d 設其中有12.4為氮，近似等于TKN中用于合成局部為： 0.124550.8=68.30 kg/d 即：TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L 需用于復原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L 3堿度平衡計算 產(chǎn)生0.1mg/L堿度/除去1mg BOD5，且設進水中堿度為250mg/

11、L，剩余堿度=250-7.125.17+3.014.17+0.11906.4=132.16 mg/L 計算所得剩余堿度以CaCO3計，此值可使PH7.2 mg/L2硝化區(qū)容積計算： 硝化速率為 =0.204 d-1故泥齡：d 采用安全系數(shù)為2.5，故設計污泥齡為：2.54.9=12.5d 原假定污泥齡為20d，那么硝化速率為：d-1 單位基質(zhì)利用率： kg/kgMLVSS.d MLVSS=fMLSS=0.753600=2700 mg/L 所需的MLVSS總量= 硝化容積：m3 水力停留時間：h3反硝化區(qū)容積： 12時，反硝化速率為： =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d復原NO3-N

12、的總量=kg/d 脫氮所需MLVSS=kg 脫氮所需池容： m3 水力停留時間：h 4氧化溝的總?cè)莘e： 總水力停留時間：h 總?cè)莘e：m3 5氧化溝的尺寸： 氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，那么氧化溝總長:。其中好氧段長度為，缺氧段長度為。彎道處長度:那么單個直道長: (取59m) 故氧化溝總池長=59+7+14=80m，總池寬=74=28m未計池壁厚。 校核實際污泥負荷 6需氧量計算： 采用如下經(jīng)歷公式計算: 其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量,第四項為反硝化污泥需氧量。 經(jīng)歷系數(shù)：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧

13、量：Nr=25.171000010-3=251.7kg/dR=0.510000(0.19-0.0064)+0.14071.92.7+4.6251.7-2.6141.7=2806.81kg/d=116.95kg/h取T=30，查表得=0.8,=0.9,氧的飽和度=7.63 mg/L，=9.17 mg/L 采用外表機械曝氣時，20時脫氧清水的充氧量為：查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪外表曝氣機，直徑3.5m,電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,那么 取n=2臺7回流污泥量： 可由公式求得。式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥濃度取10g

14、/L。那么：50100，實際取60考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，那么回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。 8剩余污泥量： 如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，那么每個氧化溝產(chǎn)泥量為：9氧化溝計算草草圖如下：七、二沉池該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機。1設計參數(shù) 設計進水量：Q=10000 m3/d 每組 外表負荷：qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留時間沉淀時間：T=2.5 h 堰負荷：取值范圍為1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2設計計算1沉淀池面積:按外

15、表負荷算：m22沉淀池直徑： 有效水深為 h=qbT=1.02.5=2.5m4m介于6123貯泥斗容積： 為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積： 那么污泥區(qū)高度為 4二沉池總高度： 取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m那么池邊總高度為h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m設池底度為i=0.05，那么池底坡度降為 那么池中心總深度為H=h+h5=4.9+0.53=5.43m 5校核堰負荷： 徑深比 堰負荷以上各項均符合要求6輻流式二沉池計算草圖如下：八、接觸消毒池與加氯間 采用隔板式接觸反響池 1設計參數(shù)

16、 設計流量：Q=20000m3/d=231.5 L/s設一座水力停留時間：T=0.5h=30min設計投氯量為：4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=3.5m 2設計計算1接觸池容積：V=QT=231.510-33060=417 m3外表積m2 隔板數(shù)采用2個，那么廊道總寬為B2+13.510.5m 取11m 接觸池長度L= 取20m 長寬比 實際消毒池容積為V=BLh=11202=440m3池深取20.32.3m (0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時間的要求2加氯量計算： 設計最大加氯量為max=4.0mg/L,每日投氯量為maxQ=42000010-3=80kg/d=3.33kg/h 選用貯